專利名稱：專用集成電路的功率消耗的調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一般而言，本發(fā)明關(guān)于計(jì)算裝置，且尤關(guān)于包含在計(jì)算裝置中的專用集成電路。
背景技術(shù)：
專用集成電路(Application-SpecificIntegrated Circuit ；ASIC)是一設(shè)計(jì)用來執(zhí)行特定應(yīng)用程序的集成電路。例如，圖形處理單元(GPU)是一種類型的專用集成電路， 其目的是執(zhí)行圖形處理任務(wù)。為了建立專用集成電路，在單晶襯底(例如硅襯底)上制作晶體管和其它電路元件的集合。不幸的是，即使是用單一類型的晶體襯底來制造專用集成電路，跨產(chǎn)品線的專用集成電路通常可能有一大范圍的漏電流(leakage current)，也就是，電流沿不受歡迎的路徑流動(dòng)。因?yàn)榫哂懈呗╇娏鞯膶Ｓ眉呻娐繁染哂械吐╇娏鞯膶Ｓ眉呻娐穼?huì)消耗更多功率，基于專用集成電路(ASIC-based)的產(chǎn)品的大范圍的漏電流可能會(huì)導(dǎo)致基于專用集成電路的產(chǎn)品內(nèi)大范圍的功率消耗。因?yàn)閹讉€(gè)原因而跨基于專用集成電路的產(chǎn)品線大范圍的功率消耗是有問題的。首先，跨基于專用集成電路的產(chǎn)品線(例如，圖形卡線)大范圍的功率消耗可能會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)平臺(tái)(例如，計(jì)算機(jī)平臺(tái))更高的功率預(yù)算，其包含基于專用集成電路的產(chǎn)品線。 在正常操作條件期間，產(chǎn)品線可能被配置為運(yùn)行在一目標(biāo)功率(例如，70瓦)。然而，在極端操作條件下，少數(shù)產(chǎn)品線可能工作在更高功率(例如，200瓦)。該系統(tǒng)平臺(tái)的開發(fā)人員必須計(jì)劃產(chǎn)品線產(chǎn)品最壞的功率消耗(例如200瓦)-即使最壞的功率消耗發(fā)生的概率只小于的次數(shù)。此外，跨基于專用集成電路的產(chǎn)品線大范圍的功率消耗，可能導(dǎo)致更昂貴的產(chǎn)品線。通常廠商制造基于專用集成電路的產(chǎn)品操作在標(biāo)榜的引擎速度(例如，4千兆赫)。為了執(zhí)行在相同的引擎速度，具有低漏電流的專用集成電路需要很高的供應(yīng)電壓和具有高漏電流的專用集成電路需要低供應(yīng)電壓。因?yàn)樵趩我恢圃鞓I(yè)產(chǎn)率(yield)的專用集成電路通常具有大范圍的漏電流，從單一制造業(yè)產(chǎn)率的專用集成電路將需要大范圍的供應(yīng)電壓在標(biāo)榜的引擎速度執(zhí)行。大范圍供應(yīng)電壓反過來在單一制造業(yè)產(chǎn)率的跨專用集成電路導(dǎo)致大范圍功率消耗。如果跨專用集成電路的功率消耗不在理想的范圍內(nèi)，供應(yīng)商可只選擇消耗功率在需要的范圍內(nèi)的制造業(yè)產(chǎn)率的專用集成電路的百分比-這有效地降低了制造業(yè)產(chǎn)率的效率。為了收回降低制造業(yè)產(chǎn)率的效率的成本，供應(yīng)商通常增加產(chǎn)品線中每個(gè)基于專用集成電路的產(chǎn)品的價(jià)格。一處理跨基于專用集成電路的產(chǎn)品線大范圍的功率消耗的潛在解決方案是在專用集成電路的漏電流的基礎(chǔ)上指定特定應(yīng)用用的專用集成電路。例如，低漏電流的專用集成電路可以指定用在移動(dòng)式計(jì)算裝置(其中高效的功率消耗是一個(gè)重要因素)，而具有高漏電流的專用集成電路可以被指定用于在桌面計(jì)算機(jī)使用(其中高效的功率消耗不是一個(gè)很重要的因素)。但這一類型的指定用途的解決方案仍有問題。初步問題是，一些專用集成電路可能只能用于高效的功率消耗在環(huán)境中是極為重要的。例如，一些專用集成電路可能設(shè)計(jì)只工作在移動(dòng)式計(jì)算裝置。一指定用途的解決方案是不會(huì)對(duì)這樣的專用集成電路有效。此外，指定用途的解決方案沒有解決具有高漏電流的專用集成電路的低效。隨著日益認(rèn)識(shí)到的全球氣候變化，消費(fèi)者現(xiàn)在越來越重視高效的功率消耗。這種重視在未來將可能只會(huì)增加。除了消費(fèi)者渴望擁有有效的功率消耗，新能源標(biāo)準(zhǔn)可能很快要求在基于專用集成電路的產(chǎn)品的有效的功率消耗。此外，雖然指定用途的解決方案可能對(duì)跨基于專用集成電路的產(chǎn)品線有效，指定用途的解決方案沒有解決單一的基于專用集成電路的產(chǎn)品的問題。例如，指定用途的解決方案沒有幫助降低用于冷卻基于專用集成電路的產(chǎn)品的風(fēng)機(jī)的不受歡迎的噪音。指定用途的解決方案也沒有解決，例如，由于基于專用集成電路的產(chǎn)品可能受到的大范圍的操作條件，可能會(huì)出現(xiàn)基于專用集成電路的產(chǎn)品的性能變化。鑒于上述情況，需要調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗的方法、系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)
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ΡΠ ο

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是針對(duì)調(diào)節(jié)專用集成電路(如圖形處理單元)的功率消耗。重要的是，本發(fā)明的方面降低功率預(yù)算的成本，并提高制造產(chǎn)率。此外，本發(fā)明的方面配置以提供改善噪音性能，并符合新的能源標(biāo)準(zhǔn)(例如，能源之星)。本發(fā)明的一實(shí)施例提供了一種調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗的基于計(jì)算機(jī)的方法。在基于計(jì)算機(jī)的方法，自專用集成電路含有的計(jì)算機(jī)可讀信息接收專用集成電路的漏電流值。然后，專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)-例如，至專用集成電路的供應(yīng)電壓， 專用集成電路的引擎速度和/或用于冷卻專用集成電路的風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)速度-基于專用集成電路的漏電流值而調(diào)整?；蛘撸趯Ｓ眉呻娐飞线\(yùn)行的應(yīng)用程序的類型的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步調(diào)整一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。此外，如果專用集成電路的溫度超過閾值(threshold)，可以 (可選(optionally))關(guān)閉至專用集成電路的電源。本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了一種包含計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品， 該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的控制邏輯，用以使計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗。控制邏輯包含第一和第二計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼。配置第一計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼以導(dǎo)致計(jì)算機(jī)接收專用集成電路的漏電流值。配置第二計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼以導(dǎo)致計(jì)算機(jī)基于專用集成電路的漏電流值調(diào)整專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。本發(fā)明的進(jìn)一個(gè)實(shí)施例提供了一種計(jì)算裝置。計(jì)算裝置包含專用集成電路和機(jī)器可讀的存儲(chǔ)介質(zhì)。機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的控制邏輯，用以造成計(jì)算裝置調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗?？刂七壿嫲谝缓偷诙C(jī)器可讀的程序代碼。第一機(jī)器可讀的程序代碼被配置為使計(jì)算裝置自專用集成電路接收漏電流值。第二機(jī)器可讀的程序代碼被配置為使計(jì)算裝置在專用集成電路的漏電流值的基礎(chǔ)上調(diào)整專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。計(jì)算裝置可包括，例如，計(jì)算機(jī)，視頻游戲裝置，移動(dòng)式電話，個(gè)人數(shù)字助理 (PDA)，手持裝置，或者具有專用集成電路和配置為執(zhí)行機(jī)可讀的程序代碼的一些其他類型的裝置。以下參考附圖詳細(xì)描述本發(fā)明進(jìn)一步的特征和優(yōu)點(diǎn)，以及本發(fā)明的各種實(shí)施例的結(jié)構(gòu)和操作。


在此并入且形成說明書部分的附加圖式說明本發(fā)明，以及連同描述進(jìn)一步解釋本發(fā)明的原理并使所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員制造與使用本發(fā)明。圖1描述說明示范計(jì)算裝置的方塊圖；圖2描述說明示范圖形卡的方塊圖；圖3描述說明處理圖形的示范工作流程的方塊圖；圖4描述說明通過改變GPU的溫度和供應(yīng)電壓，在不同的漏電流，GPU的實(shí)質(zhì)上不變的功率消耗的圖式；圖5描述在GPU的漏電流和溫度的基礎(chǔ)上，說明調(diào)整GPU的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的示范方法的方塊圖；圖6描述在GPU的漏電流和GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型的基礎(chǔ)上，說明調(diào)整GPU 的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的示范方法的方塊圖；圖7描述當(dāng)功率消耗和供應(yīng)電壓隨溫度而變化時(shí)，說明低和高漏電流的功率消耗和供應(yīng)電壓的關(guān)系的圖式；圖8描述當(dāng)風(fēng)機(jī)風(fēng)量和引擎速度隨溫度而變化時(shí)，說明風(fēng)機(jī)風(fēng)量和引擎速度的關(guān)系的圖式；以及圖9描述當(dāng)功率消耗，風(fēng)機(jī)風(fēng)量，和引擎速度隨溫度而變化時(shí)，說明功率消耗，風(fēng)機(jī)風(fēng)量以及引擎速度的圖式。從以下列出詳細(xì)的說明配合圖式，本發(fā)明的特征和優(yōu)點(diǎn)將更加明顯，其中，相似的參考符號(hào)指出本文中相應(yīng)的元件。在圖式中，同樣的參考號(hào)碼一般表示相同，功能相似，和/ 或結(jié)構(gòu)相似的元件。在圖式中，首先出現(xiàn)的元件是由在相應(yīng)的參考號(hào)碼最左邊的數(shù)字指出。
具體實(shí)施例方式I.導(dǎo)言本發(fā)明針對(duì)調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗。在詳細(xì)描述中，“一實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“示范實(shí)施例”等指出描述的實(shí)施例可包含特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性，但每個(gè)實(shí)施例可不必定包含特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性。此外，此詞組并不必定表示相同實(shí)施例。另外，特定特征、 結(jié)構(gòu)、或特性結(jié)合實(shí)施例描述時(shí)，無論是否明確描述，影響此特定特征、結(jié)構(gòu)、或特性結(jié)合其它實(shí)施例為在所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員的通常知識(shí)中。為了說明的目的，但并非限制，在本發(fā)明的實(shí)施例中描述的功率調(diào)節(jié)為功率調(diào)節(jié)的GPU。然而，應(yīng)了解，此功率調(diào)節(jié)可應(yīng)用于其它類型的ASIC?；谠诖说拿枋?，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解如何在其它類型的ASIC實(shí)作功率調(diào)節(jié)。在實(shí)施例中，GPU功率消耗是在GPU漏電流的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)。例如，通過使用制造GPU 后的傳統(tǒng)的自動(dòng)測(cè)試設(shè)備(Automatic Test Equipment ；ATE)，可獲得GPU的漏電流。漏電流值可包含在GPU中含有的計(jì)算機(jī)可讀信息內(nèi)。例如，漏電流值可利用紐約Armonk的IBM 公司開發(fā)的eFUSE技術(shù)，被登記在計(jì)算機(jī)可讀信息。在操作期間，基于GPU的漏電流值，調(diào)整GPU的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)可包含但不限于至GPU的供應(yīng)電壓，GPU的引擎速度，用于降溫GPU的風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)速度，或者所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易知的一些其他的GPU的操作參數(shù)。或者，GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型的和/或根據(jù)GPU受到的環(huán)境條件的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步調(diào)整一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。此外，如果GPU的溫度超過閾值，可以(可選)關(guān)閉至GPU的電源。通過按照本發(fā)明的調(diào)節(jié)GPU的功率消耗，GPU可以比傳統(tǒng)的方式操作的相同的GPU 實(shí)質(zhì)上減少功率消耗。例如，傳統(tǒng)的GPU可能消耗約X瓦的功率，按照本發(fā)明的一實(shí)施例， 通過調(diào)節(jié)功率消耗，同樣的GPU將消耗約0. 67X瓦至約0. 77X瓦。而且，按照本發(fā)明的實(shí)施例，如果調(diào)節(jié)GPU的功率消耗，GPU的圖形卡也比傳統(tǒng)的圖形卡消耗更少功率。從上面的例子，圖形卡可能傳統(tǒng)消耗大約1. 4X瓦的功率，按照本發(fā)明的實(shí)施例，通過調(diào)節(jié)功率消耗，相同的圖形卡將消耗大約1. 2X瓦。因此，按照本發(fā)明的實(shí)施例，原始設(shè)備制造商(Original Equipment Manufacturer ；OEM)使用功率調(diào)節(jié)圖形卡，其中，每卡將預(yù)算僅1. 2X瓦的功率，而傳統(tǒng)的圖形卡，OEM將每卡預(yù)算1. 4X瓦的功率。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，功率調(diào)節(jié)GPU可置于包含圖形處理單元(GPU)的計(jì)算裝置。 這樣的計(jì)算裝置的硬件實(shí)作和其操作將詳細(xì)說明如下。II.示范系統(tǒng)圖1描述說明按照實(shí)施例的調(diào)節(jié)GPU的功率的示范計(jì)算裝置100的方塊圖。計(jì)算裝置100可包括桌面計(jì)算機(jī)，筆記本計(jì)算機(jī)，視頻游戲裝置，手持裝置(例如，移動(dòng)式電話或個(gè)人數(shù)碼助理(PDA))，或包含圖形處理單元的一些其他類型的計(jì)算裝置。參考圖1，計(jì)算設(shè)備100包含處理器104，圖形卡102，和主存儲(chǔ)器108，并可包含輔助存儲(chǔ)器110和通信接口 124。處理器104和圖形卡102相互通信和在通信設(shè)施106上通信主存儲(chǔ)器108，輔助存儲(chǔ)器110和通信接口 124。通信設(shè)施106可以包含，例如，外圍組件接口(PCI)總線，加速圖形端口(AGP)總線，高速PCI (PCT Express ；PCIE)總線，或一些其他類型的通信總線。處理器104包括通用處理器，如中央處理器單元(CPU)。處理器104進(jìn)行通用處理任務(wù)。圖形卡102包含GPU和其它組件以通過執(zhí)行特定的特殊功能(通常速度比處理器 104在軟件執(zhí)行的快)協(xié)助處理器104，。圖形卡102耦合(couple)顯示裝置130。圖形卡 102提出圖形，本字和用于顯示的其他數(shù)據(jù)至顯示單元130。例如，圖2描述圖形卡102的示范實(shí)作的方塊圖。至圖形卡102的電源可由圖形卡102上包含的電源供應(yīng)器218或由計(jì)算裝置100提供。如圖2所示，圖形卡102包含GPU 210和基本輸入/輸出系統(tǒng)(BIOS) 220。GPU 210執(zhí)行計(jì)算裝置100用的圖形處理任務(wù)，并可暫時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)在本地存儲(chǔ)器 216。GPU 210通過輸入/輸出(1/0)接口 250耦合顯示裝置130和通過連接260耦合通信設(shè)施106。GPU 210包含機(jī)器可讀信息212標(biāo)識(shí)GPU 210的漏電流值。GPU 210的漏電流值可在制造GPU210后，使用自動(dòng)測(cè)試設(shè)備而確定?？墒褂美缂~約Armonk的IBM公司開發(fā)的eFUSE技術(shù)，包含此值在機(jī)器可讀信息212。在實(shí)施例中，基于機(jī)器可讀信息212含有的漏電流值，計(jì)算裝置100上運(yùn)行的軟件調(diào)整GPU 210的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)，將詳細(xì)說明如下。BIOS 220包含一套視頻相關(guān)的功能，其由程序使用以存取視頻硬件芯片組(包含，例如，GPU 210)。BIOS 220接口軟件至視頻芯片組，其以大致相同計(jì)算裝置100的芯片組用的系統(tǒng)BIOS的方式。當(dāng)計(jì)算裝置100啟動(dòng)時(shí)，可顯示，例如，圖形卡供應(yīng)商，型號(hào)，BIOS 版本和圖形存儲(chǔ)器量。在實(shí)施例中，基于(i)機(jī)器可讀信息212包含的GPU 210的漏電流值和/或(ii)GPU 210的操作條件，BIOS 220還包含調(diào)節(jié)GPU210的功率消耗的功能。例如，調(diào)節(jié)GPU 210的功率消耗的功能可以調(diào)整- 風(fēng)機(jī)MO的速度(基于，例如，由溫度傳感器230傳感的溫度)，· GPU 210的引擎速度，和/或 提供至GPU 210的電源。調(diào)節(jié)GPU 210的功率消耗的示范功能例將詳細(xì)說明如下。再參考圖1，計(jì)算裝置100還包含主存儲(chǔ)器108和輔助存儲(chǔ)器110。主存儲(chǔ)器108 最好是可隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)。輔助存儲(chǔ)器110可包含，例如，硬盤112和/或卸除式存儲(chǔ)盤114。卸除式存儲(chǔ)盤以習(xí)知的方式自卸除式存儲(chǔ)單元118讀取和/或?qū)懭胫列冻酱鎯?chǔ)單元118。卸除式存儲(chǔ)單元118可包括軟盤，磁帶，光盤，或一些其他類型的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其是通過卸除式存儲(chǔ)盤114讀取和寫入。換句話說，卸除式存儲(chǔ)單元118包含計(jì)算機(jī)可用的存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可用的存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的計(jì)算機(jī)軟件和/或數(shù)據(jù)。輔助存儲(chǔ)器110可包含其他類似的裝置，用于允許計(jì)算機(jī)程序或其他指令加載到計(jì)算裝置100。這些裝置可包含，例如，卸除式存儲(chǔ)單元122和接口 120。如可包含程序盒 (program cartridge)和盒接口(如發(fā)現(xiàn)于視頻游戲裝置)，卸除式存儲(chǔ)器芯片(如可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器(EPROM)，或可編程只讀存儲(chǔ)器(PROM))及相關(guān)插口，以及其他卸除式存儲(chǔ)單元122和接口 120，其允許軟件和/或數(shù)據(jù)自卸除式存儲(chǔ)單元122傳輸至計(jì)算裝置100。通信接口 IM允許軟件和/或數(shù)據(jù)在計(jì)算裝置100和外部裝置之間傳輸。通信接口 IM的例子可包括調(diào)制解調(diào)器，網(wǎng)絡(luò)接口(如以太網(wǎng)卡)，通信端口，個(gè)人計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)卡國(guó)際協(xié)會(huì)(PCMCIA)插槽和卡等。通過通信接口 IM傳輸?shù)能浖?或數(shù)據(jù)是以信號(hào)128的形式，其可為通信接口 1 能接收到的電子，電磁，光學(xué)或其他信號(hào)。信號(hào)1 通過通信路徑(例如，通道(channel) )1 提供通信接口 124。通信路徑1 承載信號(hào)1 和可使用電線或電纜，光纖，電話線，蜂窩鏈接，射頻(RF)鏈接和其他通信通道而可以實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)程序(也稱為計(jì)算機(jī)控制邏輯)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)-例如，主存儲(chǔ)器108，輔助存儲(chǔ)器110，和/或BIOS 220。也可通過通信接口 1 接收計(jì)算機(jī)程序。這種計(jì)算機(jī)程序在執(zhí)行時(shí)，使計(jì)算裝置100以通過GPU 210調(diào)節(jié)功率消耗。這種計(jì)算機(jī)程序的示范操作將詳細(xì)介紹如下。III.示范操作圖3描述說明按照本發(fā)明的實(shí)施例的示范處理流程的方塊圖300。方塊圖300包含各種軟件元件-如應(yīng)用程序310，應(yīng)用程序編程接口(API) 320，和驅(qū)動(dòng)程序330-其在主計(jì)算系統(tǒng)(如計(jì)算裝置100)上執(zhí)行，和與圖形硬件元件(如圖形卡102和GPU 210)交互來執(zhí)行圖形處理任務(wù)以輸出至顯示裝置130。應(yīng)用程序310是一最終用戶應(yīng)用程序，其需要圖形處理功能(例如，視頻游戲應(yīng)用程序，CAD應(yīng)用程序，CAM應(yīng)用程序或類似應(yīng)用程序)。通信程序310與API 320通信。API 320是應(yīng)用程序軟件之間的中介程序，如應(yīng)用程序310和其上運(yùn)行應(yīng)用程序軟件的圖形硬件。隨著新的芯片組和全新的硬件技術(shù)出現(xiàn)的速度越來越快，應(yīng)用程序開發(fā)人員難以顧及并利用最新的硬件特征。應(yīng)用程序開發(fā)人員也越來越難以專門為每個(gè)可預(yù)見的硬件套編寫應(yīng)用程序。API 320防止應(yīng)用程序310具有太具體硬件。應(yīng)用程序310可以標(biāo)準(zhǔn)化的格式輸出圖形數(shù)據(jù)和命令至API 320，而不是直接至硬件(例如，圖形卡102和 GPU 210)。API 320可包括商業(yè)上可用的API (例如，DirectX 或OpenGL )，客制的API， 或類似的API。API 320與驅(qū)動(dòng)程序330通信。驅(qū)動(dòng)程序330通常是由圖形硬件制造商編寫，和翻譯API 320接收到的標(biāo)準(zhǔn)代碼為圖形卡102和GPU 210所理解的本機(jī)格式。驅(qū)動(dòng)程序330也接受輸入至圖形卡102和GPU 210的直接性能設(shè)置。這種輸入可以由用戶，應(yīng)用程序或過程提供。例如，用戶可以通過用戶接口(UI)的方式提供輸入，如圖形用戶接口(GUI)，其連同驅(qū)動(dòng)程序330提供給用戶。在實(shí)施例中，按照本發(fā)明的實(shí)施例，驅(qū)動(dòng)程序330包含調(diào)節(jié)GPU 210的功率消耗的功能。例如，圖4描述說明GPU的功率消耗如何在不同的漏電流可保持實(shí)質(zhì)上不變的圖式400。參考圖4，曲線410代表GPU的功率消耗作為漏電流的函數(shù)；曲線420代表GPU的結(jié)溫(junction temperature)作為漏電流的函數(shù)；和曲線430代表至GPU的供應(yīng)電壓作為漏電流的函數(shù)。正如以下詳細(xì)說明，通過改變GPU的結(jié)溫和/或至GPU的供應(yīng)電壓，GPU的功率消耗可保持實(shí)質(zhì)上不變。圖5描述通過控制GPU的溫度，說明調(diào)整GPU的功率消耗的示范方法的流程圖 500。流程圖500始于步驟502，其中，傳感至GPU的溫度。使用溫度傳感器(如圖1的溫度傳感器230)可傳感至GPU的溫度。在步驟504，確定是否GPU的溫度是在所需的范圍內(nèi)。如果，一方面，溫度是在所需的范圍內(nèi)，然后(可選)等待延遲時(shí)間(如步驟506所示)后再傳感溫度。如果，另一方面，溫度不在所需的范圍內(nèi)，則降低GPU的引擎速度，如步驟508所示。在降低引擎速度后，再次傳感GPU的溫度，如步驟510所示。在決定步驟512，確定是否GPU的溫度有在需要的范圍內(nèi)。如果，一方面，溫度有在需要的范圍內(nèi)，然后可以(可選)增加GPU的引擎速度，如步驟514所示和方法返回步驟502。如果，另一方面，溫度并沒有在需要的范圍內(nèi)，則步驟516確定是否溫度已超過閾值(例如，120°C )。如果，在步驟516，GPU的溫度已經(jīng)超過了閾值，則關(guān)閉至GPU的電源，如步驟518 所示。另一方面，如果在GPU的溫度未超過閾值，則方法返回步驟508和減少GPU的引擎速度。通過實(shí)作圖5所示的示范方法，GPU的性能(即引擎速度)隨著GPU的溫度的增加逐漸降低。這樣，只有性能逐漸減少時(shí)，關(guān)閉至GPU的電源，不會(huì)抑制GPU的升高溫度。圖6描述在GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上，說明調(diào)整GPU的功率消耗的示范方法的流程圖600。流程圖600開始于步驟602，其中，確定GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型。例如，它可確定GPU是運(yùn)行3D應(yīng)用程序或2D應(yīng)用程序或GPU處于閑置狀態(tài)。在步驟604，確定是否GPU的漏電流是相對(duì)較低。參閱圖1和圖2的示范系統(tǒng)，計(jì)算裝置100通過讀取GPU 210含有的機(jī)器可讀信息212，確定是否GPU 210的漏電流是相對(duì)較低。如果，一方面，GPU的漏電流是相對(duì)較低的話，則在步驟606，在GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型的基礎(chǔ)上，至GPU的供應(yīng)電壓設(shè)為相對(duì)較高。如果，另一方面，GPU的漏電流不是相對(duì)較低，然后在步驟608，在GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型的基礎(chǔ)上，至GPU的供應(yīng)電壓設(shè)為相對(duì)較高，以對(duì)每種類型的應(yīng)用程序保持GPU相同的引擎速度。具有相對(duì)較低和較高的漏電流的GPU的示范供應(yīng)電壓分別說明于表1的左和右列。在GPU上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型的基礎(chǔ)上，通過調(diào)整至GPU的供應(yīng)電壓，GPU的引擎速度可以維持在實(shí)質(zhì)上需要的水平。
權(quán)利要求
1.一種基于計(jì)算機(jī)的調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗的方法，包括以下步驟(a)自該專用集成電路含有的計(jì)算機(jī)可讀信息接收該專用集成電路的漏電流值；以及(b)基于該專用集成電路的該漏電流值調(diào)整該專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的方法，其中，該一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)包括下列其中至少之一個(gè)操作參數(shù)(i)至該專用集成電路的供應(yīng)電壓，(ii)該專用集成電路的引擎速度，以及(iii)用于降溫該專用集成電路的風(fēng)機(jī)的速度。
3.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的方法，其中，該步驟(b)進(jìn)一步包括基于該專用集成電路上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型調(diào)整該專用集成電路的該一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的方法，進(jìn)一步包括(c)如果該專用集成電路的溫度超過閾值，關(guān)閉至該專用集成電路的供應(yīng)電壓。
5.如權(quán)利要求1所述的基于計(jì)算機(jī)的方法，其中，該專用集成電路包括圖形處理單元。
6.一種包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的控制邏輯，用以使計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)專用集成電路的功率消耗，該控制邏輯包括第一計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼，用以使該計(jì)算機(jī)接收該專用集成電路的漏電流值；以及第二計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼，用以使該計(jì)算機(jī)基于該專用集成電路的該漏電流值，調(diào)整該專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，該第一計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼包括用以使該計(jì)算機(jī)自該專用集成電路含有的計(jì)算機(jī)可讀信息讀取該專用集成電路的該漏電流值的代碼。
8.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，該一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)包括下列其中至少之一個(gè)操作參數(shù)(i)至該專用集成電路的供應(yīng)電壓，(ii)該專用集成電路的引擎速度，以及(iii)用于降溫該專用集成電路的風(fēng)機(jī)的速度。
9.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，該第二計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼進(jìn)一步包括用以使該計(jì)算機(jī)基于該專用集成電路上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型調(diào)整該專用集成電路的該一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的代碼。
10.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，進(jìn)一步包括第三計(jì)算機(jī)可讀的程序代碼，用以使該計(jì)算機(jī)在該專用集成電路的溫度超過閾值時(shí)， 關(guān)閉至該專用集成電路的供應(yīng)電壓。
11.如權(quán)利要求6所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中，該專用集成電路包括圖形處理單元。
12.—種計(jì)算裝置，包括專用集成電路；以及機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該機(jī)器可讀存儲(chǔ)介質(zhì)具有存儲(chǔ)于其中的控制邏輯，用以使該計(jì)算裝置調(diào)節(jié)該專用集成電路的功率消耗，該控制邏輯包括第一機(jī)器可讀的程序代碼，用以使該計(jì)算裝置接收該專用集成電路的漏電流值；以及第二機(jī)器可讀的程序代碼，用以使該計(jì)算裝置基于該專用集成電路的該漏電流值，調(diào)整該專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。
13.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算裝置，其中，該第一機(jī)器可讀的程序代碼包括用以使該計(jì)算裝置自該專用集成電路含有的機(jī)器可讀信息讀取該專用集成電路的漏電流值的代碼。
14.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算裝置，其中，該一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)包括下列其中至少之一個(gè)操作參數(shù)(i)至該專用集成電路的供應(yīng)電壓，( )該專用集成電路的引擎速度，以及(iii)用于降溫該專用集成電路的風(fēng)機(jī)的速度。
15.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算裝置，其中，該第二機(jī)器可讀的程序代碼進(jìn)一步包括 用以使該計(jì)算裝置基于該專用集成電路上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型調(diào)整該專用集成電路的該一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)的代碼。
16.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算裝置，其中，該控制邏輯進(jìn)一步包括第三機(jī)器可讀的程序代碼，用以使該計(jì)算裝置在該專用集成電路的溫度超過閾值時(shí)， 關(guān)閉至該專用集成電路的供應(yīng)電壓。
17.如權(quán)利要求12所述的計(jì)算裝置，其中，該專用集成電路包括圖形處理單元。
全文摘要
本發(fā)明提供一種調(diào)節(jié)專用集成電路(ASIC)(例如圖形處理單元)的功率消耗的系統(tǒng)、方法和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品。在這種方法中，自專用集成電路含有的計(jì)算機(jī)可讀信息接收專用集成電路的漏電流值。專用集成電路的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)(例如，至專用集成電路的供應(yīng)電壓、專用集成電路的引擎速度和/或用于降溫專用集成電路的風(fēng)機(jī)的風(fēng)機(jī)速度)是基于專用集成電路的漏電流值調(diào)整。或者，一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)也可基于專用集成電路上運(yùn)行的應(yīng)用程序的類型調(diào)整。此外，如果專用集成電路的溫度超過閾值，至專用集成電路的供應(yīng)電壓可以(可選)被關(guān)閉。
文檔編號(hào)G06F1/20GK102165389SQ200980138411
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2009年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月29日
發(fā)明者G·里法伊-艾哈邁德, S·艾哈邁德 申請(qǐng)人:Ati技術(shù)無限責(zé)任公司, 先進(jìn)微裝置公司